IBM devance Google dans la course à la puissance de calcul quantique

Toutes sortes de choses sont connectées à Internet ces jours-ci, mais l'ordinateur de Jerry Chow se démarque. Refroidi à l'hélium liquide, son processeur supraconducteur utilise la physique quantique pour contourner les règles de la réalité quotidienne qui limitent la puissance des ordinateurs conventionnels.

Chow dirige le groupe d'informatique quantique d'IBM au centre de recherche Thomas J. Watson de la société à Yorktown Heights, New York. L'équipe a lancé un site Web aujourd'hui avec une interface qui permet aux programmeurs et chercheurs extérieurs de tester des algorithmes sur la nouvelle puce.

Chow dit qu'il veut les préparer pour le moment indéterminé dans le futur lorsque ce type exotique d'ordinateur en nuage sera prêt pour une utilisation pratique. Nous voulons aider les gens à penser différemment et à apprendre à programmer un ordinateur quantique, explique Chow.

IBM, Google, Microsoft et de nombreux groupes universitaires tentent tous de développer des ordinateurs quantiques car ils devraient être capables de résoudre des problèmes pratiquement impossibles pour les ordinateurs conventionnels. Peu de groupes de recherche peuvent construire des puces comme celles d'IBM, et elles ne sont généralement pas mises à la disposition d'autres personnes que des collaborateurs sélectionnés, explique David Corey , chercheur à l'Institut d'informatique quantique de l'Université de Waterloo, Canada. Et rendre une puce suffisamment fiable pour être disponible en ligne 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 est impressionnant, dit-il. Je ne connais aucun système qui montre cette robustesse.

La puce d'IBM comporte cinq dispositifs appelés qubits qui peuvent représenter des données numériques à l'aide de la physique quantique.

Le groupe de Chow aussi détails publiés d'une deuxième nouvelle puce quantique aujourd'hui. Ils affirment qu'il se rapproche plus que jamais de la démonstration de toutes les fonctionnalités de correction d'erreurs nécessaires pour fabriquer un ordinateur quantique universel, le type d'ordinateur quantique le mieux compris par les théoriciens. Mais une telle machine n'existe pas parce que les physiciens n'ont pas compris comment apprivoiser complètement la flakiness qui accompagne le pouvoir potentiel de représenter des données à l'aide d'états quantiques délicats.

L'article d'IBM n'est pas évalué par des pairs, mais sa dernière puce placerait l'entreprise juste devant Google dans la course à un ordinateur quantique universel. Le géant de la recherche et de la publicité a créé un nouveau laboratoire pour construire des puces quantiques l'année dernière (voir Quantum Dream Machine de Google).

Pourtant, aucune des deux sociétés ne prévoit de construire très prochainement un ordinateur quantique universel.

Les puces informatiques quantiques sont constituées de dispositifs appelés qubits qui représentent des données numériques à l'aide d'effets quantiques. Leur puissance de calcul provient d'astuces étranges comme entrer dans un mode fragile appelé superposition qui peut être considéré comme simultanément 0 et 1. Un ordinateur quantique universel pratique nécessiterait des centaines de milliers ou des millions de qubits en raison du poids considérable du code correcteur d'erreurs. avait besoin. Les puces annoncées aujourd'hui par IBM ont cinq et sept qubits. La meilleure puce que le chercheur principal de Google ait fabriquée en a neuf.

Cependant, l'équipe de Chow vise également un type plus limité de processeur quantique qui pourrait offrir un raccourci vers les richesses informatiques. Un soi-disant ordinateur quantique analogique pourrait fonctionner avec moins de code de correction d'erreurs, et donc nécessiter un nombre beaucoup plus petit de qubits. Il ne serait capable de résoudre que certains problèmes, mais ils incluraient des simulations chimiques importantes pour la recherche sur l'énergie et les matériaux, et l'apprentissage automatique, explique Chow.

Scott Aaronson , professeur agrégé au MIT, dit que c'est un objectif louable. Il dit qu'une collection de seulement 50 qubits exploités de cette façon sera probablement le premier ordinateur à démontrer la suprématie quantique - le pouvoir de résoudre un problème de calcul extrêmement difficile et peut-être pratiquement impossible pour les machines conventionnelles. (Google a rapporté l'année dernière un résultat frappant en utilisant un processeur quantique d'une conception différente de la startup D-Wave, mais il n'a pas atteint la suprématie quantique - voir Google dit que son ordinateur quantique controversé fonctionne vraiment.)

La première démonstration claire de la suprématie quantique sera une étape importante dans l'histoire de la physique et de l'informatique, déclare Aaronson. Il est plausible, mais pas certain, qu'il puisse être atteint dans un proche avenir.

Chow dit que son équipe a cela en vue. Nous ne sommes pas si loin de le construire, dit-il. Nous pensons que 50 qubits sont possibles dans les prochaines années.

Les IBMers ont cependant de la concurrence. L'équipe d'informatique quantique de Google vise également à construire des processeurs quantiques analogiques et estime qu'elle pourrait disposer d'une puce de 100 qubits prête dans quelques années seulement. Les groupes académiques, par exemple à l'Université du Maryland , tentent également de construire des processeurs quantiques analogiques.

Chow d'IBM est imperturbable et prédit que la concurrence s'intensifiera à mesure qu'il deviendra plus clair à quoi les processeurs quantiques analogiques pourraient être utiles. Il y a un certain nombre d'entreprises qui s'emparent de la propriété intellectuelle maintenant, dit-il. Je pense qu'il y aura plus de travail à ce sujet à mesure que ce scénario deviendra plus clair.

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